书城科普读物纳米研究
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第37章 纳米时代的新生活

继因特网、基因等名词成为人们关注的热点后,作为一种尺度单位,“纳米”一词也越来越多地跃人人们的眼帘。1纳米仅为十亿分之一米,这似乎既不可“望”也不可及,其实这是一种错觉。科学家告诉我们,于细微处显神奇的纳米技术“润物细无声”,已经悄然进入寻常百姓的生活,渗透到了衣、食、住、行等领域。纳米科技作为一种全新的科学技术,其广泛应用无疑将使人类社会伪生活变得更加绚丽多彩,更加轻松舒适、也更加随心所欲。

纳米技术正在悄悄渗透到老百姓衣、食、住、行各个领域。化纤布料制成的衣服虽然艳丽但因摩擦容易产生静电,而在生产时加入少量的金属纳米微粒,就可以摆脱烦人的静电现象。还可以生产出轻薄漂亮又可以根据不同人的需求自动调节温度的衣服或适合于每一个人生理特点的衣服。当人们正在为一件价值数千美元的西服沾上一点油污而烦恼时,应用纳米科技生产的西装可以在布料表面上形成一层稳定的气体薄膜,使油或水无法与布料直接接触,在布料表面产生防水和防油的双重性能。同时,其舒适性能更好,还有杀菌、防辐射和防霉的效果。将纳米大小的抗辐射物质掺入到纤维中,就可以制造出阻隔95%以上紫外线或电磁波辐射的纳米服装。

冰箱、洗衣机等一些电器时间长了容易产生细菌,而采用了纳米材料,新设计的冰箱,洗衣机既可以抗菌,又可以除味杀菌。紫外线对人体的害处极大,有的纳米微粒却可以吸收紫外线对人体有害的部分,市场上的许多化妆品正是因为加入了纳米微粒而具备了防紫外线的功能。传统的涂料耐洗刷性差,时间不长,墙壁就会变得斑驳陆离,当我们为居室不断落下的墙壁涂料而烦恼时,纳米涂料将大大地提高涂料的附着力,而且更加符合人们的生理标准,使我们的家居更加温馨。当我们为厨房的油污无法除掉而懊恼时,利用纳米科技生产的瓷砖却不沾油污,始终保持厨房清洁如新;当我们对日益增多的城市污染一筹莫展时,运用纳米科技生产的装饰玻璃就可以消除这种污染;我们总要花费很大的力气去擦拭玻璃上的灰尘,如果将纳米材料在玻璃上涂饰一层,玻璃就再也不会染上灰尘,使我们的楼宇始终窗明几净。

当我们为拥挤的交通所烦恼时,纳米技术为我们带来曙光。未来用纳米材料可以制造出成本低廉、安全舒适而又轻便的随时可用的家庭折叠式飞机,其动力系统完全用纳米科技制成,在燃料中加入纳米颗粒可以数万倍地提高利用效率不必像现在的飞机或汽车需要不断地加油。

民以食为天,无论在什么时代饮食都是人们生活的主要部分。纳米会从根本上改变人们的饮食结构和饮食习惯。食品制造采用纳米技术,可以帮助我们提高肠胃吸收能力。而且未来的食品将会出现革命性的变化,食品不再只是动植物,而是由微生物担当主角。在人们的餐桌上,将出现香喷喷的微生物美餐和可口的微生物饮料、微生物食品。它具有人体可以吸收的多种元素。这种食品还有一个特点,就是只要买一点,放在一个小的瓶子内密封,在旅游中只要加一点特殊的培养液,很快就可以生长出一大碗可供人吃的“微生物餐”。用这种方法还可以生长出“微生物面包”、“微生物饮料”、“微生物海鲜食品”等。微生物餐还包括了一种用微生物技术生成的人造青莱。微生物青菜是一种通过光合作用和细胞重组技术生长出来和貌似白菜、菜花等青菜的无根人造青菜。这种青菜不同以往在温室中培养青菜那样,是菜种培育和栽培而成,而是细胞和纤维素人工结合和培养而成。这种人造青菜有大量的叶绿素,可供人体吸收。这些新食品虽然会产生另一种新的食品结构,但不会影响人的身体健康。

居住在宽敞的住宅里,但周围是垃圾污染的世界,是噪声污染的世界,呼吸的是受过污染的空气,喝的是有污染的水,吃的是含有各种有害物质的食品,这样的生活水平能够称得上是高质量的生活吗?当然不是。高质量的生活必须是环保的。纳米科技的应用有可能为人类找到一条从根本上保护环境的可行措施。在我们的印象中,纳米技术一般都用在尖端的科技产品上,但是在第五届全国环保产业暨第七届国际环保展览会上,人们惊喜地发现,纳米产品也亮相在环保领域。这次展会上层出的纳米环保产品有高性能纳米密封胶、纳米甲体润滑剂、纳米涂料、纳米催化空气净化器等。这些产品,显示纳米技术在环保领域已经实现了产业化。运用纳米科技可以生产出使能源充分燃烧的。物质,降低能源燃烧过程中因燃烧不充分而带来的污染,从源头上减少废气物的排放。也可以生产出吸收废气的装置,把废气全部吸收并转化为有用物质。利用纳米科技可以生产出能够降解的塑料,令人头疼的白色污染从此消失。在产生噪声的机器上安装消音装置可以消除噪声污染。各种废水也可以变得清澈透明并循环利用。由于纳米科技时代,人们的工作方式也发生了变化,公共汽车可以彻底消失,交通拥挤的问题自然化解,尾气污染也就不复存在。在纳米科技时代,有些思想家提出“4倍革命”的目标,即用相同数量的原料生产出4倍的产品。不仅如此,人们甚至有理由期待实现6倍革命或更多倍革命。

纳米还可以将人们的生活空间拓展到太空。将纳米科技运用于航空航天可以制造出更好的宇宙飞船,降低飞行成本,使更多地球人能够到月球和太空去生活和旅行。利用纳米科技生产的纤维重量轻,柔韧性能好,是不会被自身重量所折断的材料,这就意味着很有可能利用这种材料以低廉的成本把人类从地球转移到太空的其他星球。

近年来科技的突飞猛进,正使梦幻一般的纳米时代提前到来,空中楼阁变成了真实的世界。很多未来学家甚至乐观地预计,纳米技术在今后二三十年内将从根本上改变人类的处境。预测表明,到2010年,全球纳米技术创造的年产值将达到14400亿美元;这无疑是一个诱人的“超级蛋糕”。

科学技术的每一次进步必定带动人类精神和文化生活的进步。无论何时人类总是追求丰富多彩的文化生活,到了纳米时代有了纳米技术作保证,人类的精神生活和文化生活将会更加多姿多彩。

纳米科技将会改变我们的阅读习惯。由于芯片集成度随着线宽不断缩小而增加,微处理器性能将继续以指数形式增长,每18个月翻一番。微控制器性能在网络中将普遍应用,视频各种功能的芯片将聚变更多的功能。存储器容量每年将增长60%。用纳米细微颗粒材料制成的只读光盘将成为低成本的出版物载体。一张3寸光盘,可以储存上百万亿个字符;而且,如果使用生物纳米碳管,则储存量更大,可以达到1万亿个字符,相当于10印万本书的字数。未来某一天,现有的硅质芯片将被体积缩小数百倍的纳:米管元件代替,巨型计算机小到可被随手放进口袋;而美国国会图书馆的全部信息,将被压缩到一个糖块大小的设备中。那时人们就不必都去同一个图书馆读书了,也不受时间、地点和空间的限制,无论何时何地,想读什么样的书都将变得自由自在。

纳米技术会为彩电业带来天翻地覆的革命。首先它会改变家电的外观。彩电等家电一般被称为黑色家电,这是因材料中需加入碳黑进行静电屏蔽。而利用纳米技术,人们已研制出可静电屏蔽的纳米涂料,进而控制涂料颜色,黑色家电将变成“彩色”家电。其次纳米技术可以使电视的显示更加清晰。可以预测,在21世纪20年代将出现像纸一样薄的由纳米材料构成的大屏幕液晶显示屏。这种电视高清晰度、无辐射、耗电低,它的显示材料是由特种的纳米级材料组成,而电视的全部元件都是使用纳米材料。这是第四代的高清晰度电视的基本模型。

纳米不仅会使我们的精神生活的形式发生变化,而且还会丰富我们的娱乐内容。纳米世界也与宏观世界一样,都存在着各种微观物质的活动;而且,活动的种类和内容更加丰富多彩。在纳米科技时代,可以将无数台分子摄像机放入血管中,拍摄一部病菌和杀菌分子机器人“决斗”的记录片,其真实性超过现实人们用电脑合成的仿生动画片。这些由纳米设备制成的与我们人类息息相关的故事更会提起人们的兴趣。利用这一纳米电影形式,还可以帮助人们诊断疾病和观察病人治疗情况。在未来我们还会听到纳米发出的声音。纳米世界与宏观世界一样都是大自然的千部分。大自然就是一个美妙的音乐盒。我们经常会聆听到大自然的虫鸣、鸟啼、猿啸、大海的低吟、瀑布的高音等。在微小的纳米世界中,也存在着各种优美动听的声音旋律,这是各种物质分子和原子运动时所发出的音响。当我们用纳米录音机将这些特殊的音响录下并合成放大后,相信这一纳米世界的交响乐美妙动听的旋律不会亚于宏观大自然的旋律。

纳米还会丰富人类的思想库。科学技术是社会生活变革的原动力。纳米科技也将使人们的思想观念发生重大的变化。每一次科学技术的进步都会促进思想观念的变革,而思想和观念的解放又反过来推动科学技术的进步。科学技术以加速度的方式向前发展,在科学技术的推动下,人们的生活方式会随之发生变化,生活方式的变化进一步引起思想观念的变化。到那时人类的思想境界将会与今天大不相同。这有利于我们这个星球的良性发展。

纳米科技时代,人类的精神和文化生活将具有轻松化、自如化和高境界的特点。这是因为科学技术的进步为人类的精神和文化生活的改善提供了物质技术基础。纳米科技将给人类带来无限美好的未来。